Введение к работе
Актуальность работы. В связи с истощением сырьевой базы россыпного золота и вовлечением в эксплуатацию труднодоступных месторождений со сложными горнотехническими условиями разработки, пришло время обратить внимание на значительное количество техногенных образований, скопившихся за многие десятилетия. Прогресс в совершенствовании методов извлечения золота позволяет в настоящее время считать бывшие отвалы техногенными образованиями. Первичная отработка золотоносных россыпей, как правило, изменяет, а в некоторых случаях улучшает горнотехнические характеристики техногенных образований: уменьшает валунистость и глинистость пород, а также характеризуется локальным повышением содержания металла. Однако, разработка небольших запасов обводненных техногенных образований традиционными драгами и земснарядами из-за их пространственного рассредоточения, высокой энергоемкости процесса транспортирования песков от забоя до обогатительного оборудования и значительных эксплуатационных потерь металла приводит к снижению экономической эффективности освоения этих объектов. Поэтому одной из важнейших задач является технико-технологическое перевооружение отрасли, требующее использование новой системы мадіин и технологий их применения.
Таким образом, разработка эффективной технологии освоения техногенных образований золота шнековой драгой, позволяющая исключить вышеуказанные недостатки применения традиционного оборудования, является актуальной научной задачей.
Диссертационная работа выполнена в рамках: государственной научно-технической программы «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» (решение Коллегии Минобразования России №16/4 от 27.09.2000 г. и приказ Минобразования России №2997 от 10.10.2000 г. «О совместных научных и научно-технических исследованиях с регионами России); Федеральной (Минобразования РФ) программы: «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» (наименование проекта: «Использование потенциала высшей школы для социально-экономического развития Енисейского горнопромышленного района Красноярского края на базе создания технологий эффективного и экологически безопасного освоения месторождений цветных и благородных металлов»); Краевой программы «Создание в Красноярском крае наукоемких производств» на 2001-2003 гг. (наименование проекта «Модульное горнообогатительное оборудование для золотодобывающей промышленности Красноярского края»; гранта Президента РФ «Разработка научных основ ре-сурсо-энергосберегающих и экологически чистых технологий комплексного освоения месторождений рудного и техногенного сырья и глубокой переработки благородных и цветных и редких металлов Сибирского региона» (№НШ-2213.2003.8).
РОС НАЦИОНАЛЫ '.: і СИ&ЛКОГЕКА :
Цель настоящей работы: повышение эффективности дражной разработки техногенных образований за счет снижения энергетических затрат, а также эксплуатационных потерь полезного компонента.
Основная идея работы: адаптация нового многофункционального дражного агрегата шнекового типа к горнотехническим условиям техногенных образований золота.
Основные задачи исследования:
оценить влияние конструктивно-технологических параметров шнековых драг на показатели эффективности освоения техногенных образований золота;
выявить оптимальные режимы работы дражного агрегата шнекового типа в зависимости от горнотехнических условий техногенных образований золота; )
разработать и обосновать технологические схемы отработки техногенных образований шнековой драгой.
Методы исследований. Изучение и обобщение литературных источ
ников, патентных, фондовых материалов, практического опыта и научно- "'
исследовательских работ. Физическое и математическое моделирование,
проведение экспериментальных исследований в лабораторных условиях, ма
тематическая и статистическая обработка результатов эксперимента.
Основные научные положения.
-
Повышение эффективности дражной разработки техногенных образований золота достигается совмещением в едином исполнительном органе шнекового типа процессов выемки, транспортирования, предварительного обогащения и галечного отвалообразования.
-
Повышение производительности шнековой драги и эффективности просеивания техногенных образований, обеспечиваются экспоненциальным увеличением скорости вращения шнека, с ростом угла наклона рамы дражного агрегата.
-
При отработке забоя шнековой драгой толщина отрабатываемого слоя определяется шириной заходки, длиной рамы дражного агрегата и углом его наклона, причем с увеличением последнего толщина отрабатываемого слоя снижается по параболической зависимости.
Обоснованность и достоверность научных результатов и выводов подтверждены представительным объемом экспериментальных данных и их статистической обработкой, соответствующих критериям доверительной вероятности.
Научная новизна:
- получена математическая модель зависимости эффективности просеива
ния техногенных образований дражным агрегатом от скорости вращения
шнека, угла наклона рамы агрегата, содержания в техногенных образованиях
подрешетного класса и удельной площади просеивающей поверхности;
установлено, что для увеличения рабочей площади просеивающей поверхности и производительности шнековой драги, необходимо экспоненциальное повышение скорости вращения шнека с ростом угла наклона рамы дражного агрегата;
определена зависимость ширины заходки в горце забоя от угла поворота, радиуса черпания драги и ширины заходки по оси хода драги;
получена зависимость толщины отрабатываемого слоя от угла наклона рамы дражного агрегата, его длины и ширины заходки;
разработан расчетный аппарат для определения технологических параметров отработки забоя и межшаговых целиков, рациональных конструктивно-технологических параметров шнековой драги.
Практическую ценность имеют:
принципиально новое конструктивное решение добычного комплекса для разработки россыпных месторождений и техногенных образований золота (свидетельство на полезную модель № 27158 по заявке № 2002119369 от 17.07.2002 г. «Добычной комплекс»);
новое конструктивное решение транспортирующего оборудования шнекового типа с колосниковым грохотом (Патент РФ № 2213225, по заявке № 2002104593/03 от 20.02.2002 г. «Транспортирующее оборудование драги»);
методика определения конструктивно-технологических параметров дражного агрегата шнекового типа в зависимости от горнотехнических условий техногенных образований;
технологическая схема разработки техногенных образований шнековой драгой;
методика расчета параметров отработки забоя и межшаговых целиков шнековой драгой.
Личный вклад автора:
разработка новых конструктивных решений транспортирующего оборудования драги и добычного комплекса для освоения россыпных месторождений и техногенных образований золота;
разработка методики лабораторных экспериментов и их проведение;
статистическая обработка экспериментальных данных, разработка математической модели и установление ряда технологических зависимостей;
разработка технологической схемы отработки техногенных образований золота шнековой драгой;
разработка методики расчета параметров отработки забоя и межшаговых целиков.
Реализация работы. Предложенная технология разработки техногенных образований золота принята к внедрению на ОАО «Енисейзолото».
Апробация работы. Содержание работы и ее отдельные положения докладывались на следующих конференциях и семинарах: Первая международная конференция «Ресурсопроизводящие, малоотходные и природо-
охранные технологии освоения недр», г. Москва (2002 г); Международная научно-техническая конференция «Итоги и проблемы производства, науки и образования в сфере добычи полезных ископаемых открытым способом», г. Екатеринбург (2002 г); VII Всероссийская научно-практическая конференция '(Управление рисками на уровне региона и проблемы безопасности современного общества» «Безопасность-02», г Иркутск (2002 г); II научная конференция с международным участием «Экология и рациональное природопользование», г. Хургада, Египет (2004 г).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 21 работа, получены паїент на изобретение и свидетельство на полезную модель.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, приложения, изложена на 173 страницах машинописного текста, включая 94 рисунка, 34 таб.шцы и список используемой литературы, из 107 наименований.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, профессору, д.т.н. В.Е Кислякову, коллективу кафедры ОГР, доценту, к.т н. В Л Ермолаеву за оказанную помогаь и поддержку в выполнении работы.
